Wskaźniki/adresy
Wskaźnik jest zmienną, która zawiera adres (wskazanie) początku dowolnego obszaru w pamięci komputera,
(np. może być to adres obszaru danych lub adres kodu programu)
Ogólna postać definicji wskaźnika:
typ_danych identyfikator wskaźnika ;
Najczęściej używane są wskaźniki „zdefiniowane” zawierające adres innej zmiennej. Taki wskaźnik zawiera informację o:
• adresie zmiennej w pamięci komputera
• typie danych przechowywanych w tej zmiennej
Przykłady definicji:
int wskaznik; // wskaźnik na zmienną całkowitą
double wsk_liczby; // wskaźnik na zmienną rzeczywistą
char wsk_znaku; // wskaźnik na pojedynczy znak
char tekst; // wskaźnik na początek łańcucha znaków
(na pierwszy znak tego łańcucha)
Można również korzystać ze wskaźników „niezdefiniowanych” (anonimowych).
Taki wskaźnik zawiera tylko informację o adresie obszaru pamięci (bez określenia typu wskazywanych danych). Definicja takiego wskaźnika ma postać:
void identyfikator wskaźnika ;
jest to wskaźnik na „dowolny” ciąg bajtów danych.
Ze wskaźnikami i adresami związane są dwa operatory:
• operator referencji & zwracający adres zmiennej podanej po prawej stronie tego operatora.
• operator dereferencji identyfikujący obszar wskazywany przez wskaźnik podany po prawej stronie tego operatora.
int liczba ;
int wskaźnik ;
wskaznik = &liczba; // przypisanie zmiennej wskaźnik
// adresu zmiennej liczba
wskaźnik = 10; // przypisanie 10 zawartości zmiennej
// wskazywanej przez wskaźnik
// tutaj równoważne liczba = 10
Arytmetyka wskaźników
Na wskaźnikach mogą być wykonywane następujące operacje:
• przypisania ( = )
wsk = wskaznik_zmiennej_lub_obszaru_pamięci ;
(w przypadku niezgodności typów konieczne jest dokonanie konwersji typu)
• operacje porównania ( ==, !=, <, >, <=, >= ):
wsk_1 == wsk_2 // sprawdzenie czy zmienne zawierają te same adresy
wsk_1 < wsk_2 // czy zmienna wsk_1 zawiera adres mniejszy
// od adresu zawartego w zmiennej wsk_2
• operacje powiększania lub pomniejszania wskaźnika ( +, , ++, , +=, = ) o liczbę całkowitą (tylko dla wskaźników zdefiniowanych)
powiększenie (pomniejszenie) wskaźnika o wartość N powoduje wyznaczenie adresu przesuniętego o:
N sizeof( typ_zmiennej_wskazywanej )
bajtów w kierunku rosnących (malejących) adresów.
np. int x;
x x+3
adresy . . . 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 . . .
• operacje odejmowania wskaźników tego samego typu wyznaczenie „odległości” pomiędzy dwoma adresami w pamięci.
( odległości w sensie N sizeof ( typ_elementu_wskazywanego ) )
Przykłady zmiennych wskaźnikowych:
int wsk_liczby; // wskaźnik na liczbę typu int
int tab_A[10]; // 10-cio elementowa tablica liczb int
( identyfikator tab_A jest stałą równą adresowi
pierwszego elementu tablicy o tej samej nazwie
tzn. tab_A == &( tab_A[0] )
int tab_B[10]; // 10-cio elementowa tablica wskaźników na liczby int
int ( tab_C[10] ); // jak wyżej
( int ) tab_D[10]; // jak wyżej
int (tab_E)[10]; // wskaźnik na 10-cio elementową tablicę liczb int
PRZYKŁADY: Dostęp do zmiennych za pomocą wskaźników
#include < stdio.h>
int a ; int b ; int c ; float x ; int wsk_int ;
// organizacja zajętości pamięci komputera przy w/w definicjach
zmienne a b c x wsk_int
bajty pamięci
adresy . . . 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 . . .
void main( ) // Różne sposoby zapisu nowej wartości
do zmiennej b { // za pomocą wskaźnika na b i sąsiadujące zmienne
// Wyświeltlenie adresów zmiennych printf(" \n Adres zmiennej A = %u " , (unsigned) &a ) ;
printf(" \n Adres zmiennej B = %u " , (unsigned) &b ) ;
printf(" \n Adres zmiennej C = %u " , (unsigned) &c ) ;
printf(" \n Adres zmiennej X = %u " , (unsigned) &x ) ;
printf(" \n Adres zmiennej WSK_INT = %u " , (unsigned) &wsk_int ) ;
a = b = c = 0; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
b=10; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
wsk_int = &b;
wsk_int = 20; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
wsk_int = &a; (wsk_int+1) = 30; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
(&a + 1) = 40; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
(&c
1) = 50; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
( (int)&x 2) = 60; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
(int)( &x 1) = 70; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
((int)&wsk_int 4) = 80; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
(int) (&wsk_int 4) = 90; printf( " \n A=%d, B=%d, C=%d " , a, b, c ) ;
}
PRZYKŁADY: Dostęp do tablic za pomocą indeksów i/lub wskaźników
#include < stdio.h> // Część wspólna przykładów na tej stronie
#define ROZMIAR 10
void main(void)
{
int tab[ ROZMIAR ];
// wczytanie liczby do tablicy
• • • // przemnożenie elementu tablicy przez 2
// wyświetlenie elementu tablicy
}
a) int i; // dostęp za pomocą indeksu
for( i = 0; i < ROZMIAR; i++ )
{
scanf( ”%d”, &tab[ i ] );
tab[ i ] = 2 tab[ i ]; // tab[ i ] = 2;
printf( ”Tab[ %d ] = %d \n”, i+1 , tab[ i ] );
}
b) int i; // dostęp za pomocą adresu i indeksu
for( i = 0; i < ROZMIAR; i++ )
{
scanf( ”%d”, tab + i ); // &(tab+i) == tab+i
(tab+i) = 2 (tab+i); // (tab+i) = 2;
printf( ”Tab[ %d ] = %d \n”, i+1 , (tab+i) );
}
c) int licznik, wsk; // dostęp za pomocą wskaźnika i licznika
for( licznik=0, wsk=tab; licznik < ROZMIAR; licznik++, wsk++ )
{
scanf( ”%d”, wsk );
wsk = 2wsk; // wsk = 2;
printf( ”Tab[ %d ] = %d \n”, licznik+1 , wsk );
}
d) int wsk; // dostęp za pomocą wskaźnika
for( wsk=tab; wsk < tab + ROZMIAR; wsk++ )
{ // wsk < &tab[ROZMIAR] adres ”końca tablicy”
scanf( ”%d”, wsk );
wsk = 2;
printf( ”Tab[ %d ] = %d \n”, wsktab+1 , wsk );
}